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一种简单的机器人鲁棒自适应轨迹跟踪控制算法 被引量:4
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作者 陈启军 张宏辉 +1 位作者 王月娟 陈辉堂 《华中科技大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第S1期52-54,共3页
针对不确定性存在情况下的机器人轨迹跟踪 ,提出了一种鲁棒自适应轨迹控制算法 .控制算法是全局按指数收敛的 ,不需要知道机器人动力学模型 ,结构简单 ,计算量小 ,能使轨迹误差收敛到一任意小的区域内 .利用Lyapunov直接法分析了控制算... 针对不确定性存在情况下的机器人轨迹跟踪 ,提出了一种鲁棒自适应轨迹控制算法 .控制算法是全局按指数收敛的 ,不需要知道机器人动力学模型 ,结构简单 ,计算量小 ,能使轨迹误差收敛到一任意小的区域内 .利用Lyapunov直接法分析了控制算法的稳定性和鲁棒性 .两关节直接驱动机器人的实验研究验证了算法的有效性 . 展开更多
关键词 轨迹跟踪 鲁棒自适应控制 依赖模型
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用于微创手术导航的六自由度电磁跟踪方法 被引量:7
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作者 葛鑫 邬小玫 +1 位作者 汪源源 方祖祥 《航天医学与医学工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期197-203,共7页
目的为在微创手术中确定体内器械的位置和方向,提出一种不依赖磁场模型电磁跟踪方法。方法采用体外2根可在三维空间旋转的磁棒,利用磁场最大值搜索体内微型正交三轴磁场传感器以确定其位置,进而依据磁棒轴线上磁场方向特点,利用坐标系... 目的为在微创手术中确定体内器械的位置和方向,提出一种不依赖磁场模型电磁跟踪方法。方法采用体外2根可在三维空间旋转的磁棒,利用磁场最大值搜索体内微型正交三轴磁场传感器以确定其位置,进而依据磁棒轴线上磁场方向特点,利用坐标系旋转关系确定传感器的空间姿态。我们对系统的误差和跟踪特性进行了仿真,并设计了实验原型进行验证。结果初步的实验结果表明,在40 cm范围内系统平均的位置和方向误差分别为1.387 cm和5.023°。仿真结果还表明,若进行精确参数测量,系统可以达到更加理想的精度。结论本方法能够满足微创手术导航的要求,且算法简单可靠,有良好的应用前景。 展开更多
关键词 微创手术 电磁跟踪 依赖模型 非迭代 六自由度
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不依赖模型参数的高速列车鲁棒自适应速度跟踪控制
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作者 徐传芳 杨帆 +1 位作者 张宁 李延帅 《大连交通大学学报》 CAS 2023年第6期95-100,共6页
为了实现高速列车对目标速度轨迹的精确跟踪,提出了一种不依赖于模型参数和附加阻力信息的列车鲁棒自适应速度跟踪控制算法。首先,将列车模型参数分解为标称值和参数不确定性两部分,并将由参数不确定性和附加阻力引起的不确定性看作系... 为了实现高速列车对目标速度轨迹的精确跟踪,提出了一种不依赖于模型参数和附加阻力信息的列车鲁棒自适应速度跟踪控制算法。首先,将列车模型参数分解为标称值和参数不确定性两部分,并将由参数不确定性和附加阻力引起的不确定性看作系统的集总不确定性;其次,引入带σ修正的参数自适应更新律对模型参数标称值及系统集总不确定性的上界进行在线估计,并在控制律中引入鲁棒项以补偿系统的集总不确定性;最后,基于Lyapunov稳定性理论和数值仿真验证了算法的可行性和有效性。研究结果表明,在模型参数和附加阻力信息未知的情况下,该控制算法实现了列车运行过程对目标轨迹的精确跟踪,且对模型参数和附加阻力的时变不确定性具有很强的鲁棒性。 展开更多
关键词 速度跟踪 鲁棒自适应控制 依赖模型 高速列车
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倒立摆系统自适应高阶微分反馈控制(英文) 被引量:5
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作者 齐国元 陈增强 袁著祉 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期676-683,共8页
利用提取的系统高阶微分信息,提出了自适应高阶微分反馈控制器.某种程度上该控制器不依赖于单输入单输出(SISO)非线性仿射系统的模型.并且分析了闭环系统的稳定性和鲁棒性.通过将摆角方程的位移加速度看作是控制输入,将倒立摆系统转化... 利用提取的系统高阶微分信息,提出了自适应高阶微分反馈控制器.某种程度上该控制器不依赖于单输入单输出(SISO)非线性仿射系统的模型.并且分析了闭环系统的稳定性和鲁棒性.通过将摆角方程的位移加速度看作是控制输入,将倒立摆系统转化成相互影响的两个SISO仿射系统,从而用两个串级高阶微分反馈控制器成功地实现了倒立摆系统的镇定与调节.数字仿真表明,控制器对摆的基准模型实现了较为满意的控制,而且该控制方法对非线性摩擦项,对摆长、摆质量、小车质量等参数变化以及外扰动具有强鲁棒性. 展开更多
关键词 倒立摆系统 高阶微分器 自适应高阶微分反馈控制器 依赖模型控制器 鲁棒性
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高阶微分反馈控制及在四旋翼飞行器中的应用 被引量:8
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作者 李霞 齐国元 +1 位作者 郭曦彤 赵旭 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期428-438,共11页
高阶微分反馈控制是不依赖系统精确模型的控制策略,采用控制滤波器间接补偿系统的未知模型。但其中的高阶微分器没有用来估计系统的未知模型函数,采用的是间接补偿未知模型函数方案。改进了高阶微分器,将控制输入引入其中,既能实时估计... 高阶微分反馈控制是不依赖系统精确模型的控制策略,采用控制滤波器间接补偿系统的未知模型。但其中的高阶微分器没有用来估计系统的未知模型函数,采用的是间接补偿未知模型函数方案。改进了高阶微分器,将控制输入引入其中,既能实时估计非线性模型中的未知函数,也能估计系统输出及参考输入的微分信息。对比分析了改进的高阶微分器和扩张状态观测器所估计的未知函数的收敛性,证明前者的型别比后者高一个类型。应用估计的微分和模型函数设计了新的高阶微分反馈控制算法,该方案能够抑制未知扰动,并成功地应用于四旋翼飞行器(QUAV)姿态系统的控制。应用Lyapunov函数从理论上证明了闭环系统的稳定性。在基于Pixhawk的控制测试平台实验中,分别采用改进的高阶微分反馈控制、PID控制、自抗扰控制和传统的高阶微分反馈控制方案,测试四旋翼飞行器对不同参考姿态的跟踪性能和抗扰性能。结果表明,所提出的改进高阶微分反馈控制方案,在暂态性能,稳态跟踪精度和抗干扰鲁棒性方面,大幅度优越于其他方案。 展开更多
关键词 四旋翼飞行器 姿态系统 高阶微分器 扩张状态观测器 依赖模型控制 未知模型函数估计 自抗扰控制
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